Thiết kế kỹ thuật Rơle điện từ trung gian xoay chiều

Điện áp định mức theo cách điệnKRbB

Đối với Rơle trung gian xoay chiều khi thiết kế phải thỏa mãn các yêu cầu cơ bản của một sản phẩm công nghiệp hiện đại như yêu cầu kỹ thuật, về vận hành, về kinh tế, về công nghệ chế tạo và về lĩnh vực xã hội, đặc trưng của những yêu cầu trên được biểu hiện qua các qui định chuẩn mực, tiêu chuẩn nhà nước hoặc của ngành và chúng nằm trong nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật. Phải xác định được phương án tối ưu, chính xác hoá kết cấu của khối khí cụ điện, các yêu cầu đó được thể hiện bằng độ bền nhiệt của các chi tiết, bộ phận của khí cụ điện khi chúng làm việc ở chế độ định mức, chế độ sự cố ngắn mạch. Yêu cầu về kỹ thuật còn phải đảm bảo độ bền cách điện của những chi tiết hay bộ phận cách điện khi làm việc với điều kiện khắc nghiệt nhất như trường hợp quá điện áp lớn nhất, kéo dài thời gian làm việc trong điều kiện môi trường xung quanh không có lợi cho mọi thiết bị điện như mưa, ẩm, bụi.

Khi thiết kế về kỹ thuật ta còn phải chú trọng đến độ bền cơ và tính chịu mài mòn của các bộ phận khí cụ điện trong giới hạn số lần thao tác đã thiết kế, thời hạn làm việc ở chế độ định mức và chế độ sự cố xảy ra. + Tốc độ của cơ cấu chấp hành cần đảm bảo khi đóng mạch tốc độ chuyển động của tiếp điểm phải đủ lớn để giảm nhỏ thời gian cháy hồ quang và tốc độ không lớn quá để tránh va đập, rung động dẫn đến hỏng hệ thống tieỏp ủieồm. Gđ : Trọng lượng phần động (nắp) ℓđt : Chiều dài nắp mạch từ. ℓlx : Chiều dài tay đòn lò xo nhả. 3.2- TÍNH TOÁN Lề XO VÀ TRỌNG LƯỢNG PHẦN ĐỘNG. Lò xo tiếp điểm cũng chính là thanh dẫn động của rơle nên ta chọn vật liệu làm lò xo là đồng phốtpho, lò xo dạng tấm phẳng. Loại lò xo này có điện trở suất nhỏ, dẫn điện và tản nhiệt tốt, độ bền cơ cao và dễ gia công. Độ bền giới hạn khi kéo Giới hạn đàn hồi. Giới hạn mỏi cho phép khi uốn Giới hạn mỏi cho phép khi xoắn Môđun đàn hồi. Môđun trượt Điện trở suất. Thông số kỹ thuật vật liệu làm lò xo tiếp điểm 2) Tính toán.

- Lực ép tiếp điểm gắn trên tấm phẳng công sôn cuối của lò xo tiếp điểm (sau khi naép bò huùt). - Lực ép tiếp điểm ban đầu của lò xo tiếp điểm do không có cử chặn nên:. 3) Xác định kích thước của lò xo tiếp điểm. Lò xo tiếp điểm cũng chính là thanh dẫn động, tấm phẳng công sôn tiếp ủieồm kieồu baộc caàu. Chiều dài lò xo từ chổ lắp chặt được tính theo công thức 4-20/TL1. Chiều dài mỗi bên của lò xo là:. Độ cứng của lũ xo là lực do lũ xo gõy ra ở độ vừng khoảng 1mm sẽ bằng:. 4) Tính toán kiểm tra lại lò xo tiếp điểm đã thiết kế. Vậy lò xo tiếp điểm làm việc bình thường, thoả mãn yêu cầu. Ta chọn vật liệu làm lò xo nhả là thép cacbon, có độ bền cơ cao. Độ bền giới hạn khi kéo. Giới hạn mỏi cho phép khi uốn Giới hạn mỏi cho phép khi xoắn Môđun đàn hồi. Môđun trượt Điện trở suất. Thông số kỹ thuật vật liệu làm lò xo nhả 2) Tính toán. Khi có dòng điện chạy trong cuộn day sẽ sinh ra lực điện từ Fđt hút nắp (phần ứng) về phớa lừi mạch từ, khi ngắt dũng điện thỡ lực điện từ sẽ khụng còn, đồng thời nắp sẽ tách ra khỏi thân nhờ lực lò xo nhả Fnh sinh ra. Khi tính toán nam châm điện xoay chiều xét tới ảnh hưởng của sự biến thiên tuần hoàn của các thông số như: điện áp, dòng điện, từ thông… theo thời gian, tổn hao năng lượng do từ trễ và do dũng điện xoỏy gõy ra trong lừi thộp mạch từ và trong vòng ngắn mạch.

+ Lực cơ tổng (phản lực) quy đổi Fcqđ , được chọn theo đặc tính phản lực, kể cả hệ số dự trữ lực. + Phần diện tích của cực từ sẽ đặt vòng ngắn mạch. Có nhiều phương pháp để tính toán vòng ngắn mạch. Một trong các phương pháp đó là tính theo tỉ số giữa lực điện từ bé nhất và lực điện từ trung bình khi không có vòng ngắn mạch. Phân bố từ thông trong và ngoài vòng ngắn mạch Cách tính như sau:. 1) Trị số trung bình của lực điện từ ở khe hở làm việc khi không có vòng ngắn mạch, ở trạng thái hút của nắp được tính bằng công thức 5-52/TL1. Stn: tổng diện tích trong và ngoài vòng ngắn mạch Stn = S1 - Snm. 3) Tỷ số diện tích cực từ ngoài và trong vòng ngắn mạch. Gt:từ dẫn khe hở không khí tương ứng với tiết diện trong của vòng ngắn mạch. 7) Từ cảm ở khe hở vùng ngoài vòng ngắn mạch. Như vậy từ cảm khe hở vùng ngoài vòng ngắn mạch thoả mãn điều kiện:. - Giá trị lớn nhất của lực điện từ được xác định theo công thức:. max tbt tbn tbt tbn. - Giá trị nhỏ nhất của lực điện từ:. Với: Ftb: lực điện từ trung bình. Theo nhiệm vụ tính toán thì lực điện từ bé nhất phải lớn hơn lực cơ ở khe hở tới hạn của nắp, tức là:. Như vậy khi điện áp tụt xuông còn 0,85Uđm thì nam châm điện vẫn có thể hút nắp được. - Tỉ số giữa lực trung bình Ftb và lực bé nhất Fmin tb. 9) Tổn hao năng lượng trong vòng ngắn mạch Được tính theo công thức 5-57/TL1. 10) Xác định các kích thước của vòng ngắn mạch. Kích thước vòng ngắn mạch Các kích thước vòng ngắn mạch được cho như hình 4-9. Chiều dài trung bình vòng ngắn mạch:. Chọn vật liệu làm vòng ngắn mạch là đồng cứng tinh khuyết, có các thoâng soá sau:. Chiều cao vòng ngắn mạch:. 11) Tính toán nhiệt độ vòng ngắn mạch:. Độ tăng nhiệt của vòng ngắn mạch được tính theo công thức 6-30/TL1. TV vn TV vn. K′TV: hệ số tỏa nhiệt của phần vòng ngắn mạch tiếp xúc với mạch từ. K′′TV: hệ số toả nhiệt của phần vòng ngắn mạch tiếp xúc với không khí. S′′nv: diện tích toả nhiệt của phần vòng ngắn mạch tiếp xúc với không khí. S′nv: diện tớch toả nhiệt của phần vũng ngắn mạch tiếp xỳc với lừi thộp. nv nm nm nm nm nm nm. Khi đó độ tăng nhiệt của vòng ngắn mạch là:. Nhiệt độ phát nóng vòng ngắn mạch:. Dòng điện đặc trưng cho tổn hao năng lượng trong vòng ngắn mạch. Để tính toán phát nóng trong cuộn dây, cần qui đổi dòng điện trong vòng ngắn mạch về cuộn dây. umax ủm ir. Vậy từ cảm cực đại của lừi thộp là:. Dũng điện đặc trưng cho tổn thất năng lượng trong lừi thộp. Khi nắp đúng δ rất nhỏ, dũng điện trong cuộn dõy gồm 2 thành phần lừi thộp và dũng điện từ hoỏ khe hở, dũng điện tổn hao trong lừi thộp và dũng điện trong vòng ngắn mạch. + Iδ: dòng điện từ hoá khe hở không khí. + Ith: dũng điện từ hoỏ lừi thộp Theo phương trỡnh từ hoỏ lừi thộp. ΣHi.li: tổng từ áp trên các phân đoạn mạch từ ΣHi.li = Htb.Ltb. Với: Htb là giỏ trị trung bỡnh của cường độ từ trường trong lừi thộp, tớnh theo giá trị hiệu dụng của Bmax. Vậy giá trị dòng điện trong cuộn dây khi hút:. Khi phần ứng nhả, dòng điện trong cuộn dây chủ yếu là dòng điện từ hoá khe hở khụng khớ, dũng điện từ hoỏ lừi thộp và tổn hao rất lớn. Do vậy dũng điện trong cuộn dây được tính theo công thức gần đúng:. Hệ số bội số dòng điện:. 1) Tính toán điện trở dây quấn. ltb: chiều dài trung bình một vòng dây. 2) Tổn hao năng lượng trong dây quấn. * Thời gian tác động (ttđ) là quãng thời gian kể từ thời điểm đưa tín hiệu vào cuộn dây đến khi nắp kết thúc chuyển động chuyển động (δ = δmin), gồm có: thời gian khởi động – đến thời gian phần ứng bắt đầu chuyển động và thời gian chuyển động – đến thời điểm phần ứng ngừng chuyển động. Nhiệm vụ của công tác thiết kế kết cấu là: xác định chính thức hình dạng của vỏ, chính xác hoá các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, hiệu chỉnh các kích thước của chi tiết, bộ phận và thiết kế bản vẽ kỹ thuật cho Rơle trung gian.11.